Unité de rotation du climatiseur : appareil, règles de connexion et réglages du module

Une panne de climatiseur dans le bureau n'entraîne pas l'arrêt du travail du personnel, n'est-ce pas ? La situation est complètement différente dans les salles de serveurs, où un refroidissement par air ininterrompu est nécessaire.En incluant une unité de rotation du climatiseur dans le système, même le dépassement à court terme des limites de température est éliminé.

Cette solution évite les pannes des équipements du serveur et crée les conditions d'une exécution stable des tâches de service. Nous parlerons de la façon d'organiser un bloc de rotation. Nous vous expliquerons comment réserver les climatiseurs et vous montrerons comment installer et configurer l'appareil.

Indicateurs de température de l'air dans la salle des serveurs

Les unités de rotation sont installées dans les systèmes de climatisation de nombreux laboratoires, centres de données et ateliers de production des industries de haute technologie. Il s'agit d'un élément essentiel de l'équipement des salles de serveurs, que l'on retrouve dans presque toutes les organisations sérieuses.

À l'ère des technologies de l'information, même les nouvelles entreprises en développement s'efforcent d'utiliser leur propre équipement de serveur pour traiter, stocker et échanger des données avec leurs partenaires et clients.

Les conditions de température dans la salle des serveurs sont soumises à des exigences strictes, dont le respect n'est possible que s'il y a deux climatiseurs ou plus.

Une salle technologique distincte, dite salle des serveurs, est réservée aux équipements serveurs, où il est nécessaire de maintenir les conditions de fonctionnement spécifiées dans la documentation technique du fabricant. L’un des paramètres les plus importants est notamment la température de l’air.

Selon l'American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE), la température dans les salles de serveurs doit être comprise entre 18 °C et 27 °C. La plupart des entreprises spécialisées, par exemple celles qui fournissent des services d'hébergement, ne permettent pas à la température de l'air de dépasser 24 °C.

Une augmentation de la température, même pendant une courte période, peut provoquer un dysfonctionnement de l'équipement du serveur, et éliminer l'accident nécessitera le remplacement de composants coûteux

Ces limites de température aussi strictes sont dues aux caractéristiques opérationnelles des ordinateurs serveurs. Une surchauffe locale de certains appareils inclus dans le serveur entraîne leur panne. En fin de compte, tout se résume à la perte d’informations importantes, à des perturbations dans les processus de production, commerciaux et logistiques et, par conséquent, à une perte de réputation et de profit.

Un serveur moderne est équipé d’un système interne de dissipation thermique. Tous les composants internes qui génèrent de la chaleur pendant le fonctionnement sont refroidis. Mais il est impossible d'éviter complètement les échanges thermiques dus aux fuites du boîtier. Malgré les radiateurs et même le refroidissement liquide, la température à l'intérieur du boîtier sera proche de la température ambiante.

Les composants suivants sont les plus sensibles aux conditions climatiques de fonctionnement :

• CPU;
• Disque dur ;
• RAM.

À mesure que la température augmente, les matériaux à partir desquels les composants du disque dur sont fabriqués se dilatent. Cela entraîne une défaillance des disques magnétiques, des têtes et des systèmes de positionnement. Des problèmes avec votre disque dur peuvent entraîner la perte d'informations importantes.

Les radiateurs métalliques sont utilisés pour le refroidissement local des processeurs de serveur et de la RAM, mais avec une augmentation significative de la température ambiante, ils ne sont pas en mesure de fournir une protection contre la surchauffe.

Les serveurs modernes sont équipés de dispositifs de mémoire vive équipés de leur propre système de refroidissement passif (radiateurs). Mais cela ne change rien à la situation. Les radiateurs ne peuvent économiser de la RAM qu'avec une légère augmentation de température à très court terme. Mais lorsque l’air se réchauffe plus fortement, ils sont inefficaces.

Le système de protection du processeur se déclenche automatiquement en cas de surchauffe, ce qui entraîne l'arrêt du serveur et l'impossibilité de son fonctionnement normal et ininterrompu. De nombreuses puces électroniques ne supportent pas les températures élevées, notamment sur les ponts sud et nord.

Vous ne devez pas supposer que si la température extérieure (de la rue) se situe dans une plage acceptable, vous pouvez refuser de refroidir l'air de la salle des serveurs. Il est nécessaire de prendre en compte tous les indicateurs de dégagement de chaleur et de gain de chaleur. Ainsi, la puissance thermique des serveurs représente 80 à 90 % de la puissance électrique consommée et dépasse souvent 1 kW.

Ainsi, l'utilisation d'équipements coûteux et importants pour résoudre des problèmes commerciaux, sensibles aux augmentations et aux fluctuations de température, nécessite une climatisation bien organisée, dans laquelle chacun système divisé devrait fonctionner sans problème.

Objectif et structure du bloc de rotation

Organiser un système de refroidissement en installant non seulement les principaux, mais également des climatiseurs de rechange et de secours ne sauve pas en soi la situation.

Il est nécessaire de coordonner le fonctionnement de tous les appareils de manière à ce que la température dans la pièce reste stable dans toutes les conditions. À cette fin, des complexes spécialisés sont utilisés, souvent simplement appelés matchers.

Organisation d'un système de climatisation, comprenant un climatiseur principal et un climatiseur de secours, une unité de contrôle, deux unités d'exécution et trois capteurs de température avec une connexion de bus pour l'avertissement d'incendie et de situations d'urgence

Le complexe standard comprend une unité de contrôle et des unités exécutives. Ensemble, ils remplissent les fonctions de base suivantes :

• surveiller le fonctionnement du système ;
• changer de climatiseur en cas de panne ;
• assurer un fonctionnement alternatif ;
• répartition uniforme des heures de travail.

Un système de climatisation fiable pour salle de serveurs se compose d’au moins deux climatiseurs : le principal et celui de secours. Chacun d'eux, selon ses caractéristiques techniques, doit être capable de maintenir les conditions de température requises dans la salle des serveurs.

Si un climatiseur tombe en panne, l'unité de rotation allume rapidement la deuxième unité en état de marche. Lors de l'exécution de cette fonction, des capteurs thermiques sont utilisés qui mesurent la température et réagissent à sa moindre augmentation. La fonction de sauvegarde est utile non seulement dans les situations d'urgence, mais également, par exemple, lors de l'entretien et de la réparation programmés des climatiseurs.

Une des options pour organiser un système de refroidissement dans une salle de serveurs avec une unité de redondance et une alimentation électrique pour les climatiseurs à partir d'une machine séparée

La mise en œuvre d'une telle solution permet de changer les filtres, de charger les climatiseurs en réfrigérant et d'effectuer des opérations plus complexes à tout moment opportun, tout en continuant à maintenir un microclimat optimal dans la salle des serveurs.

L'unité de rotation permet également un fonctionnement alterné climatiseurs et systèmes split et par conséquent, leur durée de fonctionnement totale est à peu près la même. En conséquence, les délais entre les réparations et la durée de vie opérationnelle de l'équipement de refroidissement sont prolongés.

Schémas de redondance des climatiseurs

Il est possible de mettre en œuvre divers schémas de redondance, classiquement désignés par N+1 et 2N, où N est le nombre de climatiseurs qui remplissent une fonction similaire dans le système (de l'anglais « Need » - « Necessity »).

Le schéma le plus simple, qui implique l’utilisation d’un seul climatiseur de secours, est le N+1. Si un système de rotation n'est pas configuré, le climatiseur de secours ne s'allume qu'en cas d'urgence et prend en charge toute la charge.

Le système peut avoir plusieurs climatiseurs principaux en fonctionnement et chacun d'eux dispose d'un climatiseur de secours, désigné par 2N et signifiant une redondance à 100 %. Il est clair que plus il y a de climatiseurs de secours, plus la tolérance aux pannes du système est élevée.

Caractéristiques d'installation en utilisant l'exemple de BURR-1

Nous montrerons comment l'installation est effectuée à l'aide d'un exemple spécifique. En Russie, les unités de contrôle de rotation et de réservation BURR-1 sont largement utilisées, travaillant en collaboration avec les unités exécutives spécialisées BIS-1. Le nombre d'unités d'exécution peut varier en fonction du nombre total de climatiseurs dans le système.

Schéma de connexion pour BURR-1 et BIS-1 avec transmission du signal via canal infrarouge, avec possibilité de coordonner le fonctionnement de 15 climatiseurs

En plus de l'appareil lui-même, le package BURR-1 comprend un capteur de température. Les unités d'exécution sont achetées pour chaque climatiseur. Ils sont équipés d'une sonde IR et d'un joint autocollant double face pour sa fixation. Le capteur de température est acheté séparément.

Notez que la configuration des matchers dépend du fabricant et comprend souvent l'ensemble nécessaire des capteurs de température et des accessoires auxiliaires.

Avant de commencer les travaux d'installation, l'équipement est mis hors tension et les autres exigences de sécurité sont respectées.

BURR-1 possède un boîtier en plastique, pratique pour l'installation sur un profilé métallique spécial - rail DIN, qui est placé sur le panneau électrique, à côté des disjoncteurs. Un rail DIN de 3,5 cm de long convient à cet effet.

BIS-1 s'installe au-dessus du climatiseur ou directement sur le corps du climatiseur avec fixation sur un joint autocollant double face. Un capteur de température est fixé dans la zone d'entrée des guides de store. C’est ici qu’il pourra détecter le flux d’air froid et déterminer que le climatiseur est en état de marche.

Le système nécessite également un capteur de température à distance commun, installé dans un support mural dans la salle des serveurs, à égale distance des climatiseurs. Ce capteur ne doit pas être exposé à des influences thermiques externes, provenant par exemple de radiateurs de chauffage.

S'il est possible d'organiser le câblage électrique, la centrale BURR-1 peut être installée à l'extérieur du tableau, par exemple au mur ou même dans une pièce adjacente.

BURR-1 est livré avec un passeport et des instructions détaillées, qui fournissent des recommandations et des schémas d'installation ; l'un des avantages du modèle est la connexion d'un capteur de température et d'une alimentation électrique sans respecter la polarité.

La sonde émettrice est installée de telle manière qu'elle « regarde » le photodétecteur du climatiseur à une distance ne dépassant pas 10 cm avec un angle de déviation admissible de 45 à 60 degrés.

La portée de transmission d'un signal radio stable est de 50 mètres. C'est-à-dire qu'il s'agit de la distance maximale entre les blocs principal et exécutif. Il est conseillé de le réduire pour réduire le niveau d'interférences provenant d'équipements tiers.

Les fonctionnalités d'installation suivantes doivent être soulignées :

• manque de lignes câblées ;
• possibilité d'extension du système ;
• mise en place de différents plans sociaux.

Lors du raccordement d'une unité de rotation de climatiseur, vous n'aurez pas besoin de faire passer de câble pour transmettre les signaux de commande, ce qui, entre autres, permet d'économiser de l'espace dans la salle des serveurs. La composition du système de climatisation est variable.

Il peut comprendre un nombre différent de climatiseurs, différant par leur puissance. En développant et en augmentant l'équipement de la salle des serveurs, l'entreprise peut ajouter de nouveaux climatiseurs au système selon les besoins (jusqu'à 15 unités au total).

Principe de fonctionnement de l'unité de rotation

Lors du travail avec BURR-1, les commandes sont transmises via des signaux radio à une fréquence de 433 MHz aux unités exécutives, qui allument et éteignent les climatiseurs à l'aide d'émetteurs infrarouges, conformément aux paramètres établis. Les climatiseurs doivent être équipés de photodétecteurs. La plupart des modèles modernes, y compris ceux à usage domestique, répondent à cette exigence.

L'unité d'exécution BIS-1M est généralement installée sur le mur directement au-dessus du climatiseur ; pendant le fonctionnement, elle reçoit des signaux radio de l'unité de commande et transmet des commandes pour allumer et éteindre le climatiseur via le canal IR.

Les capteurs thermiques sont surveillés en permanence. En comparant les données reçues, l'état de chaque climatiseur est déterminé. Si le climatiseur est allumé et que le capteur installé sur ses stores indique que le changement de température de sortie est inférieur à 2 C, la réserve de puissance est activée et un signal d'urgence est émis.

Comment configurer

En fonction des paramètres du module de contrôle de rotation définis par l'utilisateur, les climatiseurs sont allumés et éteints. Dans ce cas, une certaine séquence et des intervalles de temps spécifiés sont observés.

Pour accéder au menu des paramètres de l'unité de commande, appuyez sur « Entrée ». Si les paramètres changent pendant le fonctionnement, au moment où ce bouton est enfoncé, l'unité peut transmettre des commandes en utilisant un protocole préalablement spécifié. Dans ce cas, il faudra attendre un peu tout en continuant d’appuyer sur « Entrée ».

Les éléments du menu de paramètres sont combinés en plusieurs groupes, y compris l'enregistrement des unités d'exécution, des paramètres de temps et de température. Des informations sur le fonctionnement du système sont affichées sur l'écran de l'unité de commande. Il est présenté sous forme de phrases et de symboles clairement formulés. Sur l'écran, vous pouvez voir le type de commande transmise et son état actuel, ce qui facilite la configuration et le fonctionnement ultérieur de BURR-1.

À l'aide du panneau de commande, chaque climatiseur se voit attribuer un numéro et son objectif est déterminé. Les climatiseurs sont regroupés selon leur destination : réserve, rotation des participants, etc.

Le panneau avant du BURR-1 avec écran LCD et boutons de commande, de par sa taille compacte, prend peu de place dans l'armoire électrique, et grâce à une ergonomie bien pensée, est pratique pour régler les réglages

À l'aide du panneau de saisie des données, définissez les valeurs de température maximales autorisées dans la salle des serveurs, la température de connexion, la température de déconnexion, la température d'alarme, ainsi que les paramètres de temps liés à la collaboration et à la rotation.

Le mode de fonctionnement de l'unité d'exécution est déterminé par le changement de couleur et la fréquence de clignotement de la diode située au bas du boîtier. Par exemple, lorsque l'unité d'exécution est en mode normal et attend une commande de l'unité de contrôle, sa LED clignote lentement en vert.

Lorsqu'une telle commande est reçue, un voyant jaune s'allume pendant 1 à 2 secondes. L'exécution de la commande de mise sous tension s'accompagne d'un clignotement vert rapide. En cas d'arrêt, la LED s'allume en rouge et clignote également rapidement.

Après avoir défini les paramètres et souhaitant quitter le menu, appuyez sur le bouton « ESC ». Si vous n'appuyez pas sur les boutons pendant 4 minutes, c'est-à-dire complètement inactif, la sortie s'effectuera automatiquement.

S'il n'y a aucune pression sur un bouton parce qu'une commande est en cours d'enregistrement et qu'un signal IR est attendu, il n'y aura pas de sortie automatique. Veuillez noter que lors de l'exécution de certaines opérations, appuyer sur « ESC » quittera le menu et les modifications apportées aux paramètres ne seront pas enregistrées.

Quel que soit le modèle, le processus de configuration est intuitif, comme le montre la photo de l'interface de fonctionnement du climatiseur SRK-M3 indiquant les boutons de commande, les capteurs, les LED de service et d'information.

Lorsque l'unité est en mode réglage, le contrôle de rotation est suspendu, bien que toutes les minuteries fonctionnent, comptant le temps de fonctionnement de chaque groupe de climatiseurs et le temps de rotation.

Le processus de configuration du module de contrôle de rotation est décrit en détail dans les instructions fournies avec celui-ci.

Règles d'entretien du matériel

Pour garantir un fonctionnement normal et une longue durée de vie, les unités de contrôle et d'exécution sont régulièrement entretenues. Une fois tous les 3-4 mois, la fiabilité de la fixation, la qualité des connexions et l'état de fonctionnement des connecteurs sont vérifiés. Les borniers et les surfaces externes des boîtiers doivent être nettoyés de la poussière au fur et à mesure qu'ils se salissent, empêchant ainsi les débris et les corps étrangers d'y pénétrer.

Facteurs de sélection et fonctionnalités supplémentaires

Il existe sur le marché différents modèles et modifications de climatiseurs rotatifs et redondants, différents les uns des autres :

• par caractéristiques ;
• par ensemble de fonctions ;
• par méthode d'installation ;
• par type de contrôle.

Le signal de commande peut être transmis non seulement via un canal infrarouge, comme dans BURR-1, mais également via des fils. L'équipement diffère par le nombre de capteurs de température. Les capteurs eux-mêmes peuvent fonctionner avec différents degrés d'erreur, ce qui détermine dans une certaine mesure la vitesse de réponse de l'unité de rotation. Faites également attention à l'erreur de minuterie. Ces données et d'autres doivent être indiquées dans la documentation d'accompagnement.

Lors du choix d'un matcher, les exigences relatives au système de climatisation, sa composition et sa configuration sont prises en compte. Ainsi, pour les climatiseurs sans photodétecteurs, vous pouvez choisir des appareils à commande filaire. Un critère important est la fonctionnalité de l'appareil.

Aujourd'hui, vous pouvez acheter des unités de rotation dotées d'un large éventail de fonctions.En plus d'accomplir leurs tâches principales, ces appareils redémarrent automatiquement les climatiseurs dont le fonctionnement a été arrêté en raison d'un manque de courant. Il n'est pas permis d'éteindre les climatiseurs si une personne donne accidentellement une telle commande à partir de la télécommande.

L'une des unités de redondance les plus simples pour deux climatiseurs, à gauche se trouvent les boutons d'enregistrement et de configuration, à droite se trouvent les boutons de passage aux modes de fonctionnement et de service

Lorsque des boucles d'alarme sont connectées, des messages sur les situations d'urgence sont transmis. Par exemple, un message d'incendie est envoyé si la température dans la salle des serveurs dépasse une certaine valeur (généralement 69 ºC). Le signal peut être envoyé au panneau de commande des pompiers et il est également possible d'avertir le personnel par SMS.

Les événements et les données des capteurs de température sont enregistrés dans des journaux non volatils. La possibilité de contrôle à distance via l'interface RS485 et Ethernet est fournie. Le protocole de communication industrielle Modbus est pris en charge.

Après avoir lu la description et les caractéristiques techniques de l'appareil, vous devez vous assurer de l'importance de sa fonctionnalité afin de faire un choix éclairé et économiquement réalisable.

Il faut tenir compte du fait que le refroidissement ininterrompu dépend non seulement de l'unité de secours, mais également des climatiseurs eux-mêmes. Dans les salles de serveurs, ils utilisent des systèmes de précision, de canal et muraux systèmes split onduleurs. Cette dernière option est la plus demandée, car ces appareils sont beaucoup moins chers et prennent moins de place.

Les climatiseurs muraux assurent un refroidissement adéquat des salles de serveurs et, contrairement aux modèles de précision, peuvent être utilisés dans de petites zones

Lors du choix d’un climatiseur mural, faites attention à la puissance frigorifique qui doit correspondre à l’excès de chaleur à neutraliser.

Le système de climatisation doit fonctionner dans la salle des serveurs quelle que soit la période de l’année. Si la limite inférieure de la température de fonctionnement des climatiseurs est limitée à -10 C, des kits basse température supplémentaires sont achetés.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Mise en service d'un système de climatisation avec un matcher dans la salle serveur :

Déballage et révision de l'unité de rotation pour deux climatiseurs :

Pour assurer un refroidissement ininterrompu 24 heures sur 24 de la salle des serveurs et pour éviter les pannes d'équipement, des unités de rotation et de redondance sont utilisées, qui allument et éteignent les climatiseurs selon un algorithme donné. Si l'un des climatiseurs tombe en panne ou manque d'alimentation, le climatiseur de secours s'allume immédiatement. Grâce au fonctionnement variable, la durée de vie des climatiseurs est augmentée.

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